Forschungsbericht 2017

Neues Erdschlussortungssystem

In einem bestehenden Mittelspannungsnetz wurde als neues Erdschlussortungs-System nach dem KNOPE-Verfahren (Kurzzeitige Nieder-Ohmige Phasen-Erdung) eingeführt, ohne dabei die Sternpunktbehandlung zu ändern und Änderungen im Netz vornehmen zu müssen.

Projekthintergrund

Erdschlüsse bzw. die Fehlerstelle werden in Mittelspannungsnetzen im realen Netzbetrieb trotz installierter Erdschlussrelais meist noch durch galvanisches Auftrennen des Netzes gesucht (Trial and Error-Verfahren). Die dabei verstreichende Zeit kann bis zu einer Stunde betragen. In dieser Zeit werden die beiden fehlerfreien Außenleiter mit der Dreiecksspannung beaufschlagt und – im Falle älterer Kabel – somit vorgeschädigt. Nicht selten entwickelt sich dann aus einem Erdschluss unmittelbar darauf ein Doppelerdschluss, und weitere Folgefehler ergeben sich oft in den folgenden Tagen nach dem Auftreten des „ersten“ Erdschlusses. Daher ist es für den Netzbetrieb wichtig, jeden auftretenden Erdschluss schnell zu orten, die fehlerhafte Strecke freizuschalten und die ordnungsgemäße Versorgung rasch wiederherzustellen. Ein funktionsfähiger selektiver Erdschlussschutz ist dazu eine unabdingbare Voraussetzung.

Projektziel

Es wird im Folgenden ein Verfahren vorgestellt, bei dem der Erdschluss abschnittsselektiv geortet und automatisch selektiv abgeschaltet wird, ohne vorher in den gelöschten Netzen eine Sternpunktsumstellung durchführen zu müssen. Durch die schnelle automatische Abschaltung von Erdschlüssen erhofft man sich eine Verlängerung der Lebensdauer der Kabel und somit eine Verschiebung von Re-Investitionen durch einen späteren Kabeltausch.

Projektergebnisse

Nach vorbereitenden Erdungsmessungen und Laborversuchen mit den realen Schutzrelais erfolgten Versuche mit einem kleinen Testnetz mit isoliertem Sternpunkt und anschließend im realen Netz. Die Labor- und Netzversuche deckten sich vollständig mit den modellbasierten Erwartungen. Kurz nach der Aktivierung der Einrichtung kam es zu einem realen Fehler, welcher ebenfalls konzeptgemäß und vollständig zufriedenstellend ablief.

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